挖礦是什么？

在加密貨幣世界中，透過(guò)硬體設(shè)備處理指定任務(wù)（通常為驗(yàn)證、紀(jì)錄交易）并獲得加密貨幣獎(jiǎng)勵(lì)的過(guò)程稱之為「挖礦」。挖礦是許多加密貨幣的核心機(jī)制，如比特幣以及早期的以太幣，由于代幣的分配依賴挖礦產(chǎn)出，因此誰(shuí)挖礦的多，誰(shuí)就持有較多加密貨幣，這也一定程度上確保加密貨幣的去中心化。

挖礦必懂：區(qū)塊鏈原理

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N去中心化的分散式帳本技術(shù)，用于記錄加密貨幣的交易數(shù)據(jù)，而想要在區(qū)塊鏈上紀(jì)錄數(shù)據(jù)，就必須經(jīng)由礦工（指參與挖礦的人）通過(guò)計(jì)算將交易數(shù)據(jù)打包成區(qū)塊，并添加到區(qū)塊鏈紀(jì)錄中存放。

區(qū)塊鏈中不僅有使用硬體設(shè)備挖取加密貨幣的單一方法，目前主流挖礦機(jī)制有兩種：工作量證明（PoW）以及權(quán)益證明（PoS）。

• 工作量證明（PoW）
  PoW 是比特幣及其他早期主流加密貨幣（萊特幣、狗狗幣）采用的挖礦機(jī)制，其特色是利用電腦上的CPU、GPU 或是專門的礦機(jī)作為算力，為網(wǎng)路貢獻(xiàn)工作量。 PoW 的好處在于無(wú)需持有任何貨幣，只要有能夠提供算力的設(shè)備即可參與賺取加密貨幣。

• 權(quán)益證明（PoS）
  PoS 是一種較新的挖礦機(jī)制，廣泛用于以太坊2.0，不同之處在于PoS 不依賴硬體設(shè)備進(jìn)行挖礦，取而代之的是利用持有的代幣進(jìn)行「質(zhì)押」。省去硬體設(shè)備的困擾，自然無(wú)需花費(fèi)大量金錢購(gòu)買硬體設(shè)備與支付電費(fèi)，不過(guò)礦工卻需要持有特定幣種才可進(jìn)行挖礦。

比特幣早期挖礦歷史

既然已經(jīng)知道比特幣是用硬體設(shè)備挖礦，我們就來(lái)回顧一下挖礦設(shè)備歷史：

• 2010 年以前：早期挖礦難度簡(jiǎn)單，大多數(shù)人皆使用電腦CPU 進(jìn)行挖礦。
• 2010～2011 年：因顯示卡的GPU 擁有并行計(jì)算能力，逐漸成挖礦主流。
• 2011～2012 年：FPGA（將GPU 核心晶圓單獨(dú)取出并歸集）提供了更高的挖礦效率，逐漸使得挖礦專業(yè)化，一般用戶難以挖掘比特幣區(qū)塊。
• 2013 年以后：專用集成電路（ASIC）礦機(jī)的出現(xiàn)使得傳統(tǒng)硬體設(shè)備難以參與比特幣挖礦，在當(dāng)時(shí)大多礦工轉(zhuǎn)而挖取以太幣并為日后挖礦熱潮埋下種子。

比特幣挖礦運(yùn)作原理

比特幣挖礦的核心任務(wù)是找到一個(gè)符合特定條件的哈希值（Hash），以驗(yàn)證交易并生成新區(qū)塊，誰(shuí)能夠最先找出該哈希值，就能取得比特幣挖礦獎(jiǎng)勵(lì)，詳細(xì)流程如下：

• 交易發(fā)送：使用者在比特幣網(wǎng)路上發(fā)送交易。
• 礦工打包交易：礦工將使用者的交易打包成區(qū)塊。
• 運(yùn)算嘗試：礦工利用礦機(jī)計(jì)算哈希并找出對(duì)應(yīng)的區(qū)塊。
• 挖到新區(qū)塊：成功找到正確哈希區(qū)塊的礦工獲得比特幣獎(jiǎng)勵(lì)。
• 紀(jì)錄區(qū)塊鏈：將該筆交易紀(jì)錄至區(qū)塊鏈上，所有人皆可透過(guò)區(qū)塊鏈查詢此筆交易。

礦工如何競(jìng)爭(zhēng)挖礦

挖礦的本質(zhì)是競(jìng)爭(zhēng)算力，因此如今大多礦工皆使用ASIC 礦機(jī)開采比特幣，競(jìng)爭(zhēng)方式如下：

• 算力決定勝負(fù)：礦工的算力將直接影響挖到區(qū)塊的機(jī)率，例如一臺(tái)算力為100 TH/s 的礦機(jī)相較于10 TH/s 的礦機(jī)而言，有10 倍的機(jī)率產(chǎn)出有效區(qū)塊。
• 礦池的興起：由于單獨(dú)挖礦挖出區(qū)塊的效率低下，許多礦工選擇聯(lián)合起來(lái)共同采礦，當(dāng)有產(chǎn)出時(shí)再依照算力貢獻(xiàn)分享獎(jiǎng)勵(lì)。
• 全球競(jìng)爭(zhēng)：比特幣挖礦不限時(shí)間、不限地點(diǎn)，因此哪個(gè)國(guó)家、地區(qū)的電費(fèi)較低，則能取得較大優(yōu)勢(shì)。

挖礦難度的動(dòng)態(tài)變化

比特幣藉由挖礦難度的提升、挖礦產(chǎn)出的減半達(dá)到抑制貨幣產(chǎn)出過(guò)快的問(wèn)題，截至撰文當(dāng)下比特幣挖礦難度已達(dá)123.23T，相較早期而言難度提升數(shù)萬(wàn)億倍。

礦機(jī)是什么？

礦機(jī)指的是專為PoW 挖礦機(jī)制設(shè)置的硬體設(shè)備，主要用于解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算并驗(yàn)證交易，接著記錄至區(qū)塊鏈上，借此賺取挖礦獎(jiǎng)勵(lì)。對(duì)于采用PoW 挖礦機(jī)制的幣種而言，礦機(jī)的效率及成本決定了礦工是否能夠賺錢，因此礦機(jī)通常會(huì)具備三大特點(diǎn)：

• 高效運(yùn)算：超越一般電腦數(shù)十倍，甚至數(shù)百倍的挖礦速度。
• 穩(wěn)定運(yùn)行：支援長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，確保挖礦過(guò)程不中斷。
• 能源優(yōu)化：在算力與功耗之間取得平衡，以節(jié)省電費(fèi)成本。

挖礦設(shè)備介紹

當(dāng)前市場(chǎng)上主流挖礦設(shè)備分為兩種：一種是專挖比特幣的ASIC 礦機(jī)，另一種則是挖其他山寨幣較常使用的顯示卡（GPU）。

ASIC 礦機(jī)

ASIC 礦機(jī)是專為特定挖礦算法設(shè)計(jì)的硬體，針對(duì)比特幣的SHA－256 算法或狗狗幣的Scrypt 算法進(jìn)行高度優(yōu)化。主流ASIC 礦機(jī)品牌有：

• Bitmain Antminer：常聽(tīng)到的螞蟻礦機(jī)，算力范圍在90 －110 TH／s，功耗約3250W。
• MicroBT Whatsminer：如Whatsminer M50，算力約120 TH/s，功耗約3500W，性能與Antminer 相當(dāng)。
• Canaan AvalonMiner：如AvalonMiner 1246，算力約90 TH/s，適合中型礦場(chǎng)。

顯示卡（GPU）

雖然GPU 在比特幣挖礦中早已被ASIC 取代，但在其他PoW 加密貨幣（如ETC、狗狗幣）的挖礦中仍具競(jìng)爭(zhēng)力。主流型號(hào)有：

• NVIDIA RTX 系列：可用于游戲、挖礦兩用的顯示卡，挖礦效能依個(gè)別顯示卡而定。
• AMD RX 系列：與RTX 系列同樣可用于游戲、挖礦兩用，差別在于顯示卡內(nèi)存較高。
• NVIDIA CMP 系列：專為挖礦設(shè)計(jì)的顯示卡，無(wú)法進(jìn)行顯示輸出。

比特幣挖礦教學(xué)

即使對(duì)于比特幣挖礦而言，GPU 已被ASIC 礦機(jī)取代，不過(guò)以手邊資源而言，GPU 較ASIC 礦機(jī)容易取得，因此本篇將以GPU 挖比特幣為例進(jìn)行教學(xué)。

現(xiàn)成挖礦軟體

在經(jīng)歷加密貨幣挖礦熱潮后，市面上已誕生許多現(xiàn)成的挖礦軟體，本篇使用的是名為CryptoTab 的挖礦軟體，在安裝好該軟體后，系統(tǒng)將自動(dòng)抓取電腦可使用之CPU、GPU，待確認(rèn)完成后即可開始挖比特幣，操作上相當(dāng)簡(jiǎn)單，僅需拉動(dòng)滑桿即可。不過(guò)由于CryptoTab 限制較多（推出各種付費(fèi)功能、NFT），因此將會(huì)壓縮收益。

比特幣挖礦成本&收益試算

促使礦工們參與比特幣挖礦的重要性因素在于是否能夠獲利，因此計(jì)算成本及收益對(duì)于礦工而言至關(guān)重要。以下將詳細(xì)介紹成本與收益的計(jì)算公式，并推薦計(jì)算挖礦收益的網(wǎng)站，以利評(píng)估究竟現(xiàn)在挖礦是否仍劃算。

比特幣挖礦成本

比特幣挖礦成本主要包含了許多方面，以下將列出包含的所有成本，本段落將以螞蟻礦機(jī)的Bitcoin Miner S21 XP+ Hyd. 型號(hào)進(jìn)行成本及收益試算：

• 設(shè)備價(jià)格（一次性）：15,350 美金（折合約50 萬(wàn)臺(tái)幣）
• 礦機(jī)功率（持續(xù)性）：5,500 瓦／每小時(shí)
• 電費(fèi)（持續(xù)性）：假設(shè)每度電4 塊
• 場(chǎng)地與基礎(chǔ)設(shè)施（一次性或持續(xù)性）：租礦場(chǎng)及購(gòu)買冷卻設(shè)施的成本。
• 維護(hù)及營(yíng)運(yùn)成本（持續(xù)性）：礦機(jī)、基礎(chǔ)設(shè)施之維修成本。
• 礦池手續(xù)費(fèi)（持續(xù)性）：大多礦池皆會(huì)向礦工收取收續(xù)費(fèi)。

比特幣挖礦收益

利用比特范網(wǎng)站內(nèi)提供的挖礦收益計(jì)算器并套入上述成本后得知，每天可賺取收益約為4 塊美金，且由于全網(wǎng)算力、挖礦難度提升等因素，導(dǎo)致挖礦收益將會(huì)逐漸降低，因此即使參與挖礦一年，只能回本約10％ 的礦機(jī)費(fèi)用。

每顆比特幣挖礦成本

根據(jù)財(cái)經(jīng)M平方的數(shù)據(jù)顯示，2025 年4 月份時(shí)每顆比特幣挖礦成本約落在94,000 美元左右，可見(jiàn)與現(xiàn)價(jià)落差不大，因此若不在某些電費(fèi)特別便宜的地區(qū)（如美國(guó)德州、冰島、加拿大魁北克等），可能無(wú)法賺取大量利潤(rùn)。

挖礦面臨的挑戰(zhàn)&發(fā)展趨勢(shì)

比特幣采用PoW 挖礦機(jī)制確保其網(wǎng)絡(luò)的安全性與去中心化。然而隨著挖礦行業(yè)的迅速發(fā)展，卻出現(xiàn)了許多質(zhì)疑及不滿的聲浪，其中以能源消耗與環(huán)保的議題最為嚴(yán)重，因此本段落來(lái)討論挖礦產(chǎn)業(yè)未來(lái)可能面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展趨勢(shì)。

現(xiàn)階段困境

比特幣挖礦面臨的處境包括技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保三大方面：

技術(shù)及經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)

技術(shù)及經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)是礦工需要克服的難題，畢竟誰(shuí)擁有的資源多、成本低，挖礦的收益就容易高于他人。

• 高昂的硬體成本：如上述提到的螞蟻礦機(jī)一臺(tái)動(dòng)輒50 萬(wàn)臺(tái)幣，且礦機(jī)時(shí)常推陳出新，需要每隔數(shù)年更換一批，折舊成本高。
• 挖礦難度提升：全網(wǎng)算力逐漸增長(zhǎng)，導(dǎo)致比特幣挖礦難度約每?jī)芍芫蜕险{(diào)一次，使得礦機(jī)收益降低。

能源消耗

能源消耗則是外界普遍詬病的因素，原因如下：

• 高能耗問(wèn)題：上述舉例的螞蟻礦機(jī)，每小時(shí)需耗費(fèi)5,500 瓦的電量，這一數(shù)據(jù)高于日常生活中使用的家電，且礦場(chǎng)通常不會(huì)只擺放一臺(tái)礦機(jī)，綜觀起來(lái)耗電量極為夸張。
• 環(huán)境影響：高耗能也將導(dǎo)致碳排放問(wèn)題，尤其是在依賴煤炭等燃料進(jìn)行發(fā)電的地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，比特幣挖礦的碳足跡與某些工業(yè)部門相當(dāng)，引發(fā)環(huán)境組織的批評(píng)。

未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

盡管面臨發(fā)展困境，礦機(jī)制造商及礦工們?nèi)灾铝τ趯で笸黄疲韵率侵饕陌l(fā)展趨勢(shì)：

• 可再生能源的利用
  為應(yīng)對(duì)環(huán)境爭(zhēng)議，越來(lái)越多礦場(chǎng)轉(zhuǎn)向可再生能源（如水電、太陽(yáng)能、風(fēng)能），這將有效降低碳足跡并同時(shí)降低電費(fèi)成本。
• 高效礦機(jī)
  隨著礦機(jī)的推出，新一代礦機(jī)在每TH/s 的算力上需付出的耗電量顯著下降，上述的Bitcoin Miner S21 XP+ Hyd. 目前已達(dá)到11J/T 的節(jié)能效果，未來(lái)有望降低至5～8J/T。
• 去中心化挖礦
  近期許多項(xiàng)目試圖改善挖礦協(xié)益，使得一般民眾能夠重新參與挖礦，并在挖礦的同時(shí)利用設(shè)備溫度作為暖氣使用。

挖礦常見(jiàn)問(wèn)題

礦工能夠賺多少錢？

礦工的收入取決于多個(gè)面向，包括礦機(jī)算力、全網(wǎng)算力、電費(fèi)、比特幣價(jià)格，而收益則取決于比特幣當(dāng)時(shí)的區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)及價(jià)格。

如何節(jié)省挖礦成本？

挖礦成本主要來(lái)源于硬體設(shè)備、電費(fèi)，因此節(jié)省方法如下：

• 批量采購(gòu)硬體：一次性采購(gòu)大量礦機(jī)，以量制價(jià)。
• 低電價(jià)地區(qū)：許多礦工選擇將礦場(chǎng)設(shè)置在低電價(jià)地區(qū)以節(jié)省電費(fèi)支出。
• 投資高效礦機(jī)：選購(gòu)低能效比的ASIC 礦機(jī)，降低電費(fèi)支出。

比特幣還可以挖多久？

依目前挖礦情形而言，推論比特幣最后一個(gè)區(qū)塊將于2140 年采出，不過(guò)若幣價(jià)停滯不前、全網(wǎng)算力仍在提升的話，有可能導(dǎo)致礦工關(guān)機(jī)，進(jìn)而導(dǎo)致無(wú)人參與挖礦。

現(xiàn)在還有哪些幣種能挖？

除了比特幣外，狗狗幣、LTC、ETC、XMR 這些依靠PoW 挖礦機(jī)制的幣種仍能參與挖礦。

挖礦會(huì)損壞硬體嗎？

這將取決于使用何種硬體挖礦，ASIC 是專為挖礦設(shè)計(jì)的硬體，較能承載長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作，GPU 若長(zhǎng)時(shí)間滿載、保持高溫則容易導(dǎo)致電容老化。

云挖礦是什么？

云挖礦是指用戶租用礦場(chǎng)的算力進(jìn)行挖礦，無(wú)需自行購(gòu)買或維護(hù)設(shè)備，對(duì)于初新者而言門檻較低，但挖礦收益也較為不透明。

結(jié)語(yǔ)

比特幣挖礦是支撐其去中心化與安全性的基石，透過(guò)PoW 機(jī)制使得礦工不僅驗(yàn)證交易，還參與比特幣的發(fā)行。雖然礦工們初期需面臨高昂的成本，不過(guò)隨著科技的發(fā)達(dá)以及比特幣價(jià)格的持續(xù)上升，相信只要是存在利潤(rùn)的市場(chǎng)，礦工們?nèi)阅芙鉀Q難題，持續(xù)推進(jìn)挖礦進(jìn)度。

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